[發明專利]用于電池的冷卻模塊、用于車輛的電池和用于制造冷卻模塊的方法

在審

• 申請號: 201680076426.2
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN109155447A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: R.豪斯曼
• 申請（專利權）人: 法雷奧空調系統有限責任公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/6557
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 譚華

本發明涉及一種用于具有至少兩個電池模塊(12)的電池(10)的主動冷卻的冷卻模塊，其具有輪廓元件(20)，該輪廓元件具有用于冷卻介質的通過的至少一個內部空間(22)和至少兩個側表面(24)，所述側表面背離彼此且被設計為各自分配給其中一個電池模塊(12)，其中，用于產生輪廓元件(20)和電池模塊(12)之間的導熱連接的填充材料(26)布置在側表面(24)上。通過冷卻模塊，電池的成本有效且可靠的冷卻通過以下事實實現：形成在相應側表面(24)和布置在所述側表面(24)上的填充材料(26)之間的接觸表面(25)小于相應側表面(24)。

技術領域

本發明涉及一種用于具有至少兩個電池模塊的電池的主動冷卻的冷卻模塊，其具有輪廓元件，該輪廓元件具有用于冷卻介質的通過的至少一個內部空間和至少兩個側表面，所述側表面背離彼此且被設計為各自分配給其中一個電池模塊，其中，用于產生輪廓元件和電池模塊之間的導熱連接的填充材料布置在側表面上。另外，本發明涉及一種用于車輛的具有這樣的冷卻模塊的電池。最后，本發明涉及一種用于制造冷卻模塊的方法。

背景技術

在開始提到的那種類型的冷卻模塊例如被用于冷卻電動和混合動力車輛中的高壓電池，所述車輛特別地具有內燃機或燃料單元。冷卻模塊用于將各個電池單元的溫度在操作期間保持在預確定溫度范圍內或以下，所述各個電池單元組合以形成電池模塊。取決于化學組分，鋰離子蓄積器應該在40℃至50℃的溫度范圍以下操作，以便在充電和放電過程期間獲得理想功率，以及大量可能的充電循環以及因此長的服役壽命。這些規定借助該類型的電池的有效冷卻實現。

為了冷卻，電池的電池單元或電池模塊可直接布置在被冷卻的浸浴中，或可被空氣冷卻。此外，已知接觸冷卻器，其抵靠待冷卻的電池表面定位，且冷卻介質通過其流動。

WO 2012/013315 A1描述了一種冷卻布置，其具有這種用于電池的接觸冷卻器，其中，扁平管道——冷卻劑流動通過其——抵靠待冷卻的電池的底部定位。直接的金屬接觸在此形成在金屬扁平管道和電池的金屬底部之間。扁平管道借助彈簧抵靠電池底部支撐，以便在該底部和扁平管道之間形成盡可能平的接觸，且補償平表面的可行的制造容差。

但是，在WO 2012/013315 A1中描述的布置具有缺點：其不能確保接觸表面的平坦接觸，這是由于電池的有限機械負載支承能力和彼此抵靠的平表面的制造容差。通常由具有例如大約6dm²的接觸表面的電池模塊承受的支撐力在大約2000N的范圍內。取決于接觸表面和彈簧的形狀和位置中由制造和/或溫度導致的偏差，如果2000N的最大值不可被超過的話，那么在這樣的布置中的有效作用的支撐力可能由于容差而小于1000N。在該情況下，扁平管道和電池的相互分配的金屬接觸表面的充分接觸不再被確保，且電池被不充分地冷卻。電池的功率和服役壽命方面的損失由此導致。另外，在被描述的布置中，電池的每個模塊被單獨冷卻，其中，大量需要的冷卻單元和相關聯的彈簧元件一起導致該布置的高重量。

WO 2009/146876 A1描述了一種用于冷卻電池的裝置，其中，電池的各個單元布置在被冷卻的基板上。在該設計中，電池的窄的垂直布置的單元通過中央彈簧元件支撐在兩個同樣垂直延伸的冷卻翅片之間，該中央彈簧元件被兩個金屬板包封。在此不利的是，待冷卻的電池與垂直延伸的冷卻翅片沒有實現限定的均勻接觸。另外，垂直布置所需要的且被金屬板包封的彈簧元件增加該布置的重量。

JP 2008181733 A披露了用于車輛電池的冷卻系統。板狀冷卻元件在此借助夾持機構支撐在兩個電池模塊之間，這兩個電池模塊鄰近彼此布置。冷卻元件完全覆蓋電池模塊的被分配給冷卻元件的那些表面。如以上參考WO 2012/013315 A1描述的，在從JP 2008-181733 A已知的布置的情況下，也存在在冷卻元件和待冷卻的電池模塊之間獲得均勻的平坦接觸的問題，盡管電池模塊的支撐力有限。